Прочности конструкционного

Эффективным способом повышения усталостной прочности конструкционных марок углеродистой стали является азотирование, сульфидирование и др. На рис. 87 приведены кривые коррозионной усталости неазотированной и азотированной ста-

Учебное пособие написано в рамках чтения лекций в МГТУ им. Н.Э. Баумана по курсу «Конструкционная прочность машиностроительных материалов» на факультете «Машиностроительные технологии» (кафедра «Материаловедение») и предназначено для студентов, обучающихся на материаловедов и машиностроителей. Среди механических свойств конструкционных металлических материалов усталостные характеристики занимают очень важное место. Известно, что долговечность и надежность машин во многом определяется их сопротивлением усталости, так как в подавляющем большинстве случаев для деталей машин основным видом нагружения являются динамические, повторные и знакопеременные нагрузки, а основной вид разрушения - усталостный. В последние годы на стыке материаловедения, физики и механики разрушения сделаны большие успехи в области изучения физической природы и микромеханизмов зарождения усталостных трещин, а также закономерностей их распространения. Сложность оценки циклической прочности конструкционных материалов связана с тем, что на усталостное разрушение оказывают влияние различные факторы (структура, состояние поверхностного слоя, температура и среда испытания, частота нагружения, концентрация напряжений, асимметрия цикла, масштабный фактор и ряд других). Все это сильно затрудняет создание общей теории усталостного разрушения металлических материалов. Однако в общем случае процесс усталости связан с постепенным накоплением и взаимодействием дефектов кристаллической решетки (вакансий, междоузельных атомов, дислокаций и дискли-иаций, двойников, границ блоков и зерен и т.п.) и, как следствие этого, с развитием усталостных повреждений в виде образования и распространения микро - и макроскопических трещин. Поэтому явлению усталостного разрушения присуща периодичность и стадийность процесса, характеризующаяся вполне определенными структурными и фазовыми изменениями. Такой анализ накопления структурных повреждений позволяет отвлечься от перечисленных выше факторов. В учебном пособии кратко на современном уровне рассмотрены основные аспекты и характеристики усталостного разрушения металлических материалов.

и турбинами турбобура, бурильными трубами, элементами насоса и др. Основные виды коррозии бурового оборудования при воздействии буровых растворов — это коррозия, протекающая по электрохимическому механизму, эррозион-но-коррозионный и коррозионно-усталостный износ. В присутствии агрессивных компонентов промывочных жидкостей и примесей, попадающих в буровой раствор в процессе разбуривания скважин, происходит снижение контактной прочности конструкционных материалов, особенно высокопрочных сталей. При использовании аэрированных растворов возможно возникновение макропар дифференциальной аэрации, вызванное неодинаковой скоростью подвода кислорода к различным участкам узлов оборудования. Термогальванические элементы возникают за счет различия температур отдельных узлов оборудования, находящегося на различной глубине, а также за счет повышения температуры в зоне контакта трущихся поверхностей.

Структурно-энергетический анализ упрочняющих факторов сделал возможным научное обобщение многочисленных исследований, посвященных вопросам повышения прочности конструкционных материалов. Две следующие главы настоящей книги посвящены рассмотрению механико-термической и термомеханической обработок, используемых для повышения жаро-

В настоящей книге рассмотрены некоторые общие принципы повышения .прочности конструкционных материалов, структурные факторы, вызывающие эффект упрочнения при комбинированном термомеханическом воздействии, а также разработанные на этой основе технологические методы повышения статической и циклической прочности и жаропрочных свойств металлов и сплавов.

Повышение статической прочности конструкционных материалов

Глава третья. Повышение статической прочности конструкционных

В связи с интенсивным развитием криогенной техники актуальными являются испытания усталостной прочности конструкционных материалов при высокочастотном циклическом нагружении в условиях низких температур. В Институте проблем прочности АН УССР создана магнитострикционная установка резонансного типа, предназначенная для изучения выносливости материалов при симметричных циклах растяжения-сжатия и изгиба в одной плоскости с частотой около 3 кГц [46].

3. Установка для исследования высокотемпературной циклической прочности конструкционных материалов

Рис. 30. Схема установки УВД-500 для исследования высокотемпературной циклической прочности конструкционных материалов.

3. Установка для исследования высокотемпературной циклической прочности конструкционных материалов 90

Для расчетной оценки малоцикловой прочности труб необходимо располагать данными о прочности конструкционного материала с учетом специфических особенностей состояния (позон-ные характеристики металла в сварном соединении) и в связи с условиями деформирования в зоне разрушения [132, 162, 182].

В эксплуатации наличие постоянной составляющей напряжений от внутреннего давления, а также различная степень предварительного сжатия или растяжения сильфонного компенсатора при установке в системе трубопроводов приводят к наклепу и асимметрии цикла напряжений и деформаций. Литературные данные [39, 122, 262], а также результаты исследований малоцикловой прочности конструкционного материала при наклепе свидетельствуют о том, что при жестком нагружении (постоянство максимальных циклических деформаций) наличие средней деформации — примерно половины предельной статической — практически не влияет на долговечность (N > 100 циклов), и в первом приближении разрушение определяется только циклической составляющей нагружения.

Условие прочности. Во всем диапазоне эксплуатационных температур прочность паяных соединений должна быть достаточной для восприятия нагрузок, возникающих при эксплуатации, а в ряде случаев — равна прочности конструкционного материала.

где а — длина нахлестки в паяном соединении, и; с — толщина конструкционного материала, м; т^* — прочность паяного соединения (припоя) на срез при температуре Ts, Па; (o"g1) — предел прочности конструкционного материала при той же температуре с учетом разупрочнения в результате пайки, Па.

При анализе критического напряжения, когда происходит переход от пластического разрушения к хрупкому, в соответствии с законами линейной механики разрушения используется значение прочности конструкционного материала при хрупком разрушении.

При анализе критического напряжения, когда происходит переход от пластического разрушения к хрупкому, в соответствии с законами линейной механики разрушения используется значение прочности конструкционного материала при хрупком разрушении.

Представление об изменении статической коррозионной трещино-стойкости с ростом прочности конструкционного материала дает систематизация большого объема экспериментальных данных на рис. 13.2.3 [266]. Несмотря на значительный разброс, можно отметить общую тенденцию — снижение величины KIscc с ростом уровня прочности. Нижняя граница коррозионной трещиностойкости составляет

Изложенный в книге анализ закономерностей деформирования и разрушения позволяет сделать заключение о возможности использования деформационно-кинетических критериев разрушения в условиях длительного малоциклового и неизотермического нагруже-ния. При этом долговечность элементов конструкций оценивают на базе данных о напряженно-деформированном состоянии (с учетом кинетики по числу циклов и во времени), а также системы расчетных характеристик малоцикловой прочности конструкционного материала (принимая во внимание изменения механических свойств в процессе длительного высокотемпературного нагружения за пределами упругости).

Механика катастроф базируется на следующих традиционных и новых развиваемых методах: сопротивления материалов, теории упругости, теории пластичности, теории ползучести, теории усталости, строительной механики, теории пластик и оболочек, теорий прочности, конструкционного материаловедения, физики прочности, динамики машин, вычислительной механики сплошных и дискретных систем, механики жидкостей и газов, теории надежности, линейной и нелинейной механики разрушения, трибологии.

где руг~' — предел прочности конструкционного материала на срез между слоями. Использование критерия (3.80) позволяет существенно упростить задачу поиска точек максимума функции Ф(х, у, z), поскольку в ряде случаев для ее решения оказывается достаточным применить аналитические методы.

6.2.1. Способы оценки прочности слоистого пакета. Как указывалось ранее (1.9), для анализа и оценки состояния конструкции из композита по прочности могут применяться два принципиально различных подхода: поэлементный анализ прочности конструкционного материала, в основе которого лежит оценка состояния

Рекомендуем ознакомиться:

Прочности композитов

Промышленности применяются

Промышленности разработаны

Промышленности строительстве

Промышленности занимающихся

Промышленную эксплуатацию

Промывают проточной

Промывочных жидкостей

Процедура вычисления

Меню:

Главная страница Термины